Bioinspired Liquid Crystalline Spinning Enables Scalable Fabrication of High‐Performing Fibrous Artificial Muscles

材料科学 制作 超细纤维 纺纱 纳米技术 智能材料 人工肌肉 软机器人 弹性体 微电子机械系统 复合材料 机械工程 执行机构 计算机科学 人工智能 医学 替代医学 病理 工程类
作者
Wenhao Hou,Jiao Wang,Jiu‐an Lv
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (16): e2211800-e2211800 被引量:165
标识
DOI:10.1002/adma.202211800
摘要

Leveraging liquid crystal elastomers (LCEs) to realize scalable fabrication of high-performing fibrous artificial muscles is of particular interest because these active soft materials can provide large, reversible, programmable deformations upon environmental stimuli. High-performing fibrous LCEs require the used processing technology to enable shaping LCEs into micro-scale fine fibers as thin as possible while achieving macroscopic LC orientation, which however remains a daunting challenge. Here, a bioinspired spinning technology is reported that allows for continuous, high-speed production (fabrication speed up to 8400 m h-1 ) of thin and aligned LCE microfibers combined with rapid deformation (actuation strain rate up to 810% s-1 ), powerful actuation (actuation stress up to 5.3 MPa), high response frequency (50 Hz), and long cycle life (250 000 cycles without obvious fatigue). Inspired by liquid crystalline spinning of spiders that takes advantage of multiple drawdowns to thin and align their dragline silks, internal drawdown via tapered-wall-induced-shearing and external drawdown via mechanical stretching are employed to shape LCEs into long, thin, aligned microfibers with the desirable actuation performances, which few processing technologies can achieve. This bioinspired processing technology capable of scalable production of high-performing fibrous LCEs would benefit the development of smart fabrics, intelligent wearable devices, humanoid robotics, and other areas.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
qduxl完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
思源应助十一采纳,获得10
1秒前
SSLL完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐应助呆萌冷雪采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
赘婿应助满姣采纳,获得10
4秒前
ding应助满姣采纳,获得10
4秒前
4秒前
GXL发布了新的文献求助10
5秒前
滴滴哒完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
wanci应助siweijie采纳,获得10
7秒前
mj完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4应助fancy采纳,获得10
8秒前
小寒同学完成签到,获得积分10
8秒前
無羡发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
完美世界应助健忘的板凳采纳,获得10
9秒前
yu发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
贪玩路灯发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
Jeff完成签到,获得积分10
12秒前
典雅飞双发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI6.3应助Ohh采纳,获得10
13秒前
王子凌完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
ashore完成签到 ,获得积分10
13秒前
研友_VZG7GZ应助Phoenix采纳,获得10
14秒前
14秒前
英姑应助十一苗采纳,获得30
15秒前
yxy应助LJY采纳,获得10
15秒前
curlycai发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Real Analysis: Theory of Measure and Integration (3rd Edition) Epub版 1200
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Production of doubled haploid plants ofCucurbitaceaefamily crops through unpollinated ovule culture in vitro 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6266173
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8087639
关于积分的说明 16904471
捐赠科研通 5336507
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2840213
邀请新用户注册赠送积分活动 1817386
关于科研通互助平台的介绍 1670847